Письмо в редакцию Подписка на новости
Ок
Пермская краевая газета

Основана в ноябре 1917 года. Учредитель
и издатель — АО «Газета «Звезда»

Понедельник 21 августа 2017 года

встречай юбилей +100
Газета

По полосам    По разделам

№ 23 (32336)

от 5 марта 2015

Ок
Ок
Технологии будущего ТЕХНОЛОГИИ БУДУЩЕГО

Найти и уничтожить

Учёными Пермского классического университета создаётся бактериальный биосенсор для анализа содержания загрязняющих веществ в объектах окружающей среды

Мы мало еще знаем о мире, который сами творим, в котором живем и, к сожалению, умираем. Сегодня, чтобы получить адекватное представление о риске, сопряженном с воздействием опасных веществ на здоровье человека, в лабораториях учеными создаются новые приборы и методики их определения. В частности, мы хотим рассказать о работе, что ведется в ПГНИУ в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы».

Процесс изготовления микрожидкостного чипаПроцесс изготовления микрожидкостного чипа

Заявка Пермского государственного национального исследовательского университета признана победителем конкурса. Название проекта звучит сложно: «Создание биосенсора для детекции и мониторинга стойких органических загрязнителей (полихлорированных бифенилов) в компонентах окружающей среды с использованием бактериальных клеток и микрожидкостного чипа». На выполнение проекта отпущено полтора года — с середины 2014-го до конца 2015-го. Это срок создания прибора для обнаружения ПХБ — полихлорированных бифенилов. Почему же так остро встала эта проблема?..

Многие слышали, например, о болезни «юшо» — отравлении людей этими ПХБ. В Японии на производстве по очистке рисового масла в продукт попали бифенилы из холодильных агрегатов. Рисовое масло поступило в продажу как продукт питания и корм для животных. Сначала погибло около ста тысяч кур. Вскоре первые симптомы отравления появились у людей. Темнела кожа у детей, рожденных женщинами, отравленными ПХБ. Потом обнаружились тяжелые поражения внутренних органов (печени, почек, селезенки) и развитие злокачественных опухолей.

Это случилось еще в середине прошлого века, но проблема со временем не стала менее острой. Известно, часть опасных веществ попадает в организм с сельскохозяйственными продуктами. Некоторое количество ПХБ в окружающую среду поступает с выбросами мусоросжигательных заводов. Впрочем, перечисление источников отравления заняло бы слишком много места.

Антропогенное загрязнение окружающей среды является одной из наиболее актуальных проблем, стоящих перед современным обществом. В результате исследований, проведенных по программам UNEP (United Nations Environmental Project), определены наиболее опасные соединения, которые объединены в группу под общим названием «стойкие органические загрязнители» (СОЗ). Они характеризуются чрезвычайно высокой токсичностью, способностью накапливаться в тканях живых организмов и крайне медленно разлагаться. В рамках Стокгольмской конференции под эгидой ООН в 2001 году принята Конвенция о запрете производства и уничтожении СОЗ, которую Россия подписала 22 мая 2002 года.

К стойким органическим загрязнителям относятся и полихлорированные бифенилы. В настоящее время они распространились по всему миру, их находят везде, даже в Арктике. В России эти вещества производились с 1939-го по 1993 годы для использования в качестве диэлектриков в трансформаторах и конденсаторах, а также в качестве добавок в лаки, краски, покрытия, жидкие теплоносители. Всего было произведено около 180 тысяч тонн различных марок ПХБ. Производство их завершено в 1997 году. Но до сих пор остается актуальной проблема утилизации, очистки загрязненных почв и донных осадков.

Предприятия-потребители веществ размещались по всей территории страны, в том числе в Уральском и Поволжском регионах. Здесь сосредоточено около 7 тысяч тонн ПХБ. Так, при изучении образцов почв и донных отложений, отобранных с территорий бывшего производства галогенсодержащих соединений, что в городе Чапаевске Самарской области, учеными они были обнаружены в количестве, от 3,6 до 17,9 раз превышающем предельно допустимые концентрации. Особенно эта проблема актуальна для населенных пунктов с портами, где вода и донные отложения заражены полихлорированными бифенилами. К сожалению, что угроза рядом с нами, мы порой просто не знаем. А знать это жизненно необходимо.

Университетские исследователи изу-чили научную литературу по проблемам биосенсорных технологий для применения их при детекции загрязняющих окружающую среду токсичных веществ. Оказалось, что в настоящее время в мире отсутствуют патенты, которые могли бы препятствовать применению в нашей стране биосенсоров для детекции и мониторинга ПХБ в компонентах окружающей среды с использованием бактериальных клеток и микрожидкостного чипа. Это дало импульс исследованиям, обнаружившим наличие ряда преимуществ разрабатываемого биосенсора перед известными способами определения этих веществ в окружающей среде.

Лаборатория микрофлюидики физического факультета ПГНИУЛаборатория микрофлюидики физического факультета ПГНИУ

Светлана Витальевна Боронникова — заведующая кафедрой ботаники и генетики растений ПГНИУ, рассказала, что в проекте принимают участие как биологи, так и физики — лаборатория микрофлюидики под руководством Анатолия Анатольевича Отрощенко. «Объединение ученых разных факультетов университета — отличительная особенность проекта», — отметила она.

Заказчиком работ выступило Министерство образования и науки РФ, исполнителем — Пермский государственный национальный исследовательский университет с соисполнителем — Институтом биохимии имени А. Н. Баха РАН. Индустриальным партнером стало малое инновационное предприятие «Природоохранные технологии». В финансировании проекта участвует Естественнонаучный институт ПГНИУ. Научным руководителем проекта является доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники и генетики растений Елена Генриховна Плотникова. Проект реализуется на кафедре ботаники и генетики растений биологического факультета (молекулярно-генетическая лаборатория), на кафедре общей физики физического факультета (лаборатория микрофлюидики), в лаборатории молекулярной биологии и генетики ЕНИ ПГНИУ.

Такая кооперация ученых позволила начать успешную реализацию проекта. К концу прошлого года завершился его первый этап, который предусматривал разработку теоретических и практических подходов к созданию биосенсора с применением технологии микрожидкостного чипа. Это — подбор клеточных (бактериальных) культур, генетических структур для создания необходимых генетических конструкций, отбор образцов почв и донных отложений, оценка концентрации ПХБ аналитическими методами. Шла разработка топологии микрожидкостного чипа в соответствии с выбранной клеточной (бактериальной) культурой и подбор условий использования загрязненных образцов (почвы, донных образцов, воды и др.) при применении технологии микрожидкостного чипа и биосенсора. Определение ПХБ аналитическими методами велось и в искусственно загрязненной (модельной) почве.

— Когда нам предложили выступить в качестве индустриального партнера данного проекта, нам сразу понравилась его идея, — говорит директор малого инновационного предприятия Николай Георгиевич Максимович. — Наша деятельность связана с мониторингом окружающей среды и разработкой технологий ее реабилитации в районах, где существуют экологические проблемы. Бактериальные биосенсоры, учитывая их высокую экономическую эффективность, могут значительно облегчить решение этих задач. Вот поэтому мы готовы вкладывать средства в данный проект, понимая его перспективность…

В заключение отметим, что проект выполняется при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы». И есть надежда, что усилия пермских ученых приведут к созданию недорогого, но эффективного прибора, который поможет определить, есть ли рядом с нами полихлорированные бифенилы. И приступить к их утилизации, пока не случилось беды.

»»» Подписывайтесь на Telegram, Twitter, Facebook или ВКонтакте газеты «Звезда»!

К содержанию номера

Комментарии (0)

Оставить свой комментарий

По требованию российского законодательства, комментарии проходят премодерацию. Мы не публикуем сообщения, содержащие мат, сниженную лексику и оскорбления, даже в случае замены букв точками, тире и любыми иными символами. Не допускаются сообщения, призывающие к межнациональной и социальной розни.

Почта нужна для отображения аватара. Подробнее на сайте Gravatar.
Антиспам
Отправить
Фоторепортаж

Большое интервью главы Прикамья

<>

Фото 1 / 1

Календарь
Самые комментируемые

за неделю за месяц